2018年度国家科学技术奖科技进步奖提名公示内容一、项目名称
全数字超大容量并行实时图像处理及显示系统
二、提名意见
该项目突破了传统显示系统的技术瓶颈，实现了超高分辨率的计算机图形信息、海量视频监控信息的综合实时同步显示，突破多项技术瓶颈，项目技术达到了国际领先水平，使得国内超大屏幕应用首次领先于国际水平，并带动了国内电子信息的发展。
该项目打破了国外技术垄断，提高国产品牌的竞争力，推动上下游相关产业的科技进步，已广泛应用于交通、能源、政府、公安、军队、通信、广电、水利、企业等各个领域，产品销售范围遍布全球50多个国家，已在全球市场成功实施了6000多个重点工程项目。为国家、省市提高了应急处理能力和管理水平、为国家军事指挥、重大工程项目等建设，做出了重大贡献，取得了显著的社会效益。
该项目是威创集团股份有限威创集团的拳头产品，使威创集团在专业技术和市场份额领域稳居行业翘楚地位，连续多年保持中国市场占有率第一，是国家火炬计划重点高新技术企业、全国首批“创新型企业”、2011-2014连续两届“国家规划布局内重点软件企业”、2014年还获得了“国家认定企业技术中心”，企业技术实力雄厚。
提名项目申报2018年度国家科技进步二等奖。
三、项目简介
大数据需要大智慧，需要一个呈现大数据的大屏幕显示平台。这对传统控制室中的海量数据的存储、处理、传输、显示带来了前所未有的挑战。大数据时代下海量数据和视频信息综合实时可视化呈现是当前大屏幕控制室系统的新挑战和新机会。
该项目针对传统显示系统在海量视频图像信号接入、亿级像素显示规模应用下的视频图像拼接处理的技术瓶颈，自主发明了的全数字、超高分辨率、超大容量、海量信息的信号实时处理及显示系统，解决了超大规模显示系统的显示实时
性、同步性、可扩展性等多项关键技术难题，实现了超高分辨率的计算机图形信息、海量视频监控信息的综合实时同步显示，主要发明点如下：
1、提出了一种多屏图像处理器的分布并行处理架构及处理方法。将传统多屏处理器分离出桌面处理器平台、信号处理器平台、应用处理器平台，使拼接显示并行处理系统各个组成部分互相不占用紧张的计算机资源，充分保证桌面处理器、应用处理器、信号接收处理器、叠加选择电路各自的处理能力，实现系统可高效运行,实现2.2亿像素图片刷新时间0.8秒。基于海量IP视频分布式解码，实现1.28亿像素超高分辨率显示环境下3000路以上IP视频处理与显示，实现超高分辨率的单一逻辑桌面（1.28亿像素以上分辨率），实现每秒25帧以上的速度浏览高达20亿像素以上的真彩图像。
2、采用一种基于2.43Gbps显示信号处理的背板高速空分交换多屏处理器架构，单处理器信号交换容量达174.96Gbps，同时支持72路1920*1080p60高清信号的实时处理。提出了多屏处理器的显示信号交换扩展平台，实现了多处理器间及多扩展平台之间的扩展级联，实现在2.2亿像素显示规模及数百路高清信号同时接入情况下处理帧率达到60fps。我们进一步在信号处理器平台中提出一种对输入的超高分辨率桌面图像接入分割处理、串行传输、后端拼接合成还原的方法，解决4K超高分辨率视频图像处理的实时性和同步性，支持高清3D视频信号的拼接处理。
3、建立了处理器系统与显示单元间快速配置及位置映射方法、同步控制方法，增加颜色亮度光学补偿功能，保持拼接显示单元之间的颜色亮度一致性，还可以通过跨控制室系统信号的远程共享实现对拼接系统进行远程监测和维护，大幅减少系统的维护频度，降低昂贵的人工现场维护的成本。
该项目为威创集团取得了显著的经济和社会效益，获得了国家发改委等五个部委颁发的国家企业技术中心和国家规划布局内重点软件企业。
该项目在全球50多个国家6000多套系统中进行应用，连续多年位市场占有率居行业第一，特别重大工程案例：中国铁路信息技术中心（原铁道部）调度指挥中心、广铁集团客调中心、智慧南京等,高铁、交通、应急指挥和军事指挥等安全运行情况在巨大的显示屏目前一目了然。
四、客观评价
该项目先后于2010年4月26日和2012年12月16日由广州市科技和信息化局进行了2次科技成果鉴定，鉴定证书编号分别为穗科鉴字[2010]第026号、穗科鉴字[2012]第081号，两次技术鉴定，专家组给出的鉴定结论如下：
1、该项目在大规模拼接墙图像显示技术方面达到国际先进水平，其中在超高分辨率快速图像浏览和IP视频分布式同步拼接显示技术方面达到国际领先水平。
2、该项目利用多级缓冲、图像多机同步和并行处理等技术，首次在128M
像素分辨率的拼接墙上实现每秒25次的刷新速度浏览20亿的真彩图像，在超高分辨率显示环境下的快速图像浏览方面具有创新性。
3、该项目采用自主开发的2.43Gbps 高速视频串行信号传输格式，实现了多种输入信号源的信号统一化，显示信号的单点采集、数字化传输、实时处理和任意调度。
4、该项目将电信领域的高速背板串行交换技术应用于多屏实时显示信号处理器上，通过对72路2.43Gbps的信号进行交换，产品174.96Gbps的交换容量，在单个多屏显示信号的处理器中可实现72路，解决了传统多屏处理器共享总线带来的宽带瓶颈问题，实现了多个显示交换平台的显示信号扩展。
该项目先后于2010年12月和2012年8月23日由工业和信息化部电子第五研究所中国赛宝实验室进行检测，检测证书编号分别为Z1101WT8888-006号、
Z1208WT8888-02219号，经过两次技术鉴定，检验结论如下：检验各项指标均达到要求，符合检测依据相关要求。
该项目于2014年获广东省科技进步一等奖。
五、推广应用情况
项目生产情况：
该项目由威创集团股份有限公司负责生产。威创集团是广东省清洁生产企业，建有全球最大的生产、调试大厅，可以充分保障超大型系统的生产和调试，引入了精度最高的美国品牌麦迪克数控加工中心，自主设计开发了颜色自动校准平台、板卡自动化测试平台、屏幕贴覆平台等多条国内领先的生产线，建立了千级无尘生产车间、暗房、高温老化房等多项专用生产场地。
在生产环境方面：制定了ISO14000质量体系，严格按照体系的要求定期对环境影响进行评估。在能源、资源利用方面：推广利用节能新技术、新材料、新设备、新工艺，定期开展降低电力耗能的专项活动。在安全生产方面：执行安全生产“三同时”、签订安全管理责任状。在产品安全方面：制定文件控制实施SOP、定期监测材料及产品安全情况。在产品生产流程和质量方面：设定了50
多项与本产品相关的生产管理措施和流程，定期对产品生产流程和质量进行分析和改进。
目前，威创集团已具备年产1.5万台产品的生产能力。
推广应用情况：
该项目在已在全球50多个国家和地区进行销售，在国内外6000多个重大项目工程中应用，广泛应用于交通、能源、政府、公安、军队、通信、广电、水利、企业等各个领域，并在多个领域创造了第一，为国家、省市提高了应急处理能力和管理水平、为国家军事指挥、重大工程项目建设，做出了重大贡献，取得了显著的经济和社会效益。
“中国铁路信息技术中心（原铁道部）调度指挥中心大屏幕拼接显示系统”——全球轨道交通领域第一屏，该项目为铁道部全球招标项目，本系统以全墙显示面积300㎡、2.2亿像素、刷新时间最快（0.8秒钟）等重要参数，打败全球众多竞争对手(2秒以上)，以3600万元中标，是铁道部调度指挥中心运营调度系统工程的重要组成部分（之后，该项目还中标了特大型的上海铁路调度所、广铁集团客调中心等项目），对于保障铁路安全、高效运营、应急处理能力和管理水平的提升具有重要意义，客户评价为：“该系统应用以来，统一了铁路系统客运专线的调度指挥，刷新、切换速度快，满足了现有及未来客运专线运营调度指挥的需要，对于提高铁路运输效率、确保效益最大化具有深远的影响。”
智慧城市“第一屏”——智慧南京信息管理中心，该系统由该系统由96个显示单元拼接而成，分辨率达1.41亿像素，刷新时间小于0.5秒，是“智慧南京中心”的核心系统之一，不仅为智慧南京中心提供了内容丰富、准确高效、紧密结合实际需要的综合信息显示界面，还是一个集中监控平台、信息资源共享平台、分析决策平台、应急指挥调度平台。客户评价为：“该系统增强了政府对南京市各领域智慧应用的动态信息的综合分析能力、提高突发情况应急指挥能力，
提升各种业务系统动态资源共享，并且和其他专业指挥中心形成联动指挥”，成为我国智慧城市建设的领头者。
该项目还成功应用于军队、国防信息化建设项目中，自主研发处理器核心产品为国家的信息安全、国防建设发挥重大作用。纯硬件的系统处理架构，避免了计算机病毒等方面的攻击以及国家机密信息的泄漏，在信息安全中具备高可靠性。同时在高实时性、同步性上很好满足了部队作战指挥中实时的应用，特别是在现代信息化条件下实战演练中，该项目研发能很好能实时反映演习实况等。
由于专利技术的独享性，该项目2012年全球销量第一。打破了国外技术垄断，提高了国产品牌的竞争力,并推动了上下游相关产业的科技进步,创造了巨大的经济和社会效益，在2015年4月9日，由中国电子视像行业协会为数字显示拼接墙系统提供了“销售量居行业第一位”证明。
八、主要完成单位及创新推广贡献
主要完成单位及创新推广贡献：
1.单位名称：威创集团股份有限公司（曾用名：广东威创视讯科技股份有限公司）
创新推广贡献：
威创集团股份有限公司是国家企业技术中心、国家创新型企业、国家规划布局内重点软件企业、国家高新技术企业。公司已建立广东省大屏幕显示系统工程技术研究开发中心。
公司作为项目主承担单位，负责项目进度的组织协调、进展汇报与验收，以及项目主体工程技术、产业化实施等工作。
本项目已突破多个行业技术瓶颈，本项目经成果鉴定后在大规模拼接墙图像显示技术方面达到国际先进和领先水平，其中在超高分辨率快速图像浏览和IP 视频分布式同步拼接显示技术方面达到国际领先水平，本项目研发产品的整体技术水平达到国际先进水平。
本项目形成了公司的核心产品系列，包括VTRON Ark3000处理器，VTRON
DigicomXLan多屏处理器，VTRON Visionpro系列显示单元，VTRON Visionpro系列显示投影单元等19项产品及配套的软件产品19项，成为了本公司最重要的核心技术产品。2011年国家重点新产品（全数字多屏实时显示信号处理器（Digicom Ark多屏处理器）），2013年国家重点新产品证书（分布式全数字超高分辨率图像处理及显示系统（DigicomXLAN服务器），2011年广东省自主创新产品认定Visionpro显示单元C-DX501\C-DX503\C-DX601\C-DX673\C-SX673；2014年度获得广东省科技进步一等奖。
本项目为公司保持连续保持大屏幕拼接行业的领军企业、行业领先地位做出了重要的贡献，使公司自2012年全球销量第一。项目为公司保持连续保持大屏幕拼接行业的领军企业、行业领先地位做出了重要的贡献，使公司自2012年全球销量第一。
2.单位名称：中山大学
创新推广贡献：
中山大学是2009年粤港关键领域重点突破招标项目《分布式全数字超高分辨率图像处理及显示系统》的合作承担单位，见附件（验收证书_分布式全数字超高分辨率图像处理及显示系统（粤经信验[2011]007号））。
中山大学作为项目参加单位，协助联合体主申报单位进行项目的申报、汇报与验收工作；参与项目总体设计及部分技术工作；主要包括：系统同步通信技术、数字信号处理技术、图像处理技术、FPGA模块化编程与仿真技术、同时协助系统的测试工作。
九、完成人合作关系说明
该项目主要完成人共十位，分别是：卢如西、刘伟俭、景博、谷新征、刘文军、马庆、蔡志岗、刘先材、蔡才冠、荆建营。这十位完成人合作完成关系说明如下：
（一）第二完成人刘伟俭与第三完成人景博与在2008年1月至2012年12
月期间，共同参与并申报8项发明专利，二人合作关系如下：
（1）图像信号处理器,图像信号处理系统和图像传输级联器ZL200910193836.7（附件3）：第二完成人刘伟俭为第三发明人，第三完成人景博为第一发明人，景博主要完成的工作包括：主要完成了对此专利的总体设计，负责信号级联传输
构架的系统设计并组织实现，完成系统控制板和背板的硬件电路设计，实现对于整个系统的集中控制和信号调度；系统设计并组织实现信号级联传输构架；指导信号采集板、级联扩展板硬件电路设计，实现了信号级联调度功能；刘伟俭主要完成的工作包括：主要确定系统扩展级联技术架构，并主要负责图像信号处理部分的设计；
（2）多屏拼接显示处理方法和装置ZL200910193241.1（附件7）：第二完成人刘伟俭为第一发明人，第三完成人景博为第三发明人，刘伟俭主要完成的工作包括：对此专利的总体设计并负责高分辨率信号处理模块开发，解决超高分辨信号实时接入的问题；景博主要完成的工作包括：主要负责系统中信号传输交换调度部分和主控模块开发；
（3）多屏图像转换传输处理方法和装置ZL200910193262.3（附件8）：第二完成人刘伟俭为第一发明人，第四完成人景博为第三发明人，刘伟俭主要完成的工作包括：对此专利的总体设计并负责高分辨率信号处理部分的设计；景博主要完成的工作包括：主要负责主控模块的开发；
（4）多屏拼接显示处理方法和装置ZL200910193240.7（附件17）：第二完成人刘伟俭为第一发明人，第三完成人景博为第三发明人，刘伟俭主要完成的工作包括：对此专利的总体设计并负责高分辨率信号处理部分，解决超高分辨信号实时接入的问题；景博主要完成的工作包括：负责系统中信号传输交换调度部分和主控模块的开发；
（5）多屏拼接显示处理方法和装置ZL200910193250.0（附件18）：第二完成人刘伟俭为第一发明人，第三完成人景博为第三发明人，刘伟俭主要完成的工作包括：完成了对此专利的总体设计并负责高分辨率信号处理部分的设计；景博主要完成的工作包括：负责系统中信号传输交换调度部分和主控模块的开发；（6）多屏拼接显示处理方法和装置ZL200910193279.9（附件19）：第二完成人刘伟俭为第一发明人，第三完成人景博为第三发明人，刘伟俭主要完成的工作包括：对此专利的总体设计并负责高分辨率信号处理部分的设计；景博主要完成的工作包括：主要负责系统中信号传输交换调度部分的开发；
（7）一种多处理器显示系统及其方法ZL201010547014.7（附件21）：第二完成人刘伟俭为第二发明人，第三完成人景博为第三发明人，刘伟俭主要完成的工
作包括：负责多处理器显示系统的时钟同步处理模块开发；景博主要完成的工作包括：主要负责系统中信号主控时钟模块开发；
（二）第二完成人刘伟俭与第六完成人马庆在2009年1月至2012年12月期间，共同参与并申报1 项发明专利，二人合作关系如下：
（1）一种基于背景拼接墙的图像处理方法、装置及系统 ZL201110303568.7（附件26）：第二完成人刘伟俭为第二发明人，第六完成人马庆为第三发明人，刘伟俭主要完成的工作包括：显示单元图像处理硬件设计，马庆主要完成的工作包括：完成了信号处理单元算法设计、组织产品研制、实现验证工作。
（三）第四完成人谷新征与第六完成人马庆在2009年1月至2011年12月期间，共同参与并申报1 项发明专利，二人合作关系如下：
（1）分布式数字处理系统 ZL200910041692.3（附件4）：第三完成人谷新征为第二发明人，第六完成人马庆为第三发明人，谷新征主要完成的工作包括：显示控制单元的设计，马庆主要完成的工作包括：完成了信号处理单元的设计。（四）第二完成人刘伟俭与第三完成人景博合作发表一篇论文。
论文名称：《An IP-based real-time video surveillance system》（附件30）发表时间： 2012年11月
发布刊物： Proceedings of the IASTED International Conference，SEA2012 二人合作关系如下：刘伟俭为论文第二署名人，主要负责系统信号处理过程关键模块设计和信号实时处理部分的编写,景博为第三署名人，主要负责系统传输关键模块设计、硬件系统实现、验证测试部分的编写。
（五）第四完成人谷新征与第六完成人马庆共同参与并发表一篇论文。
论文名称为：《A High Availability Platform for Distributed Multimedia Applications》（一种高可用性的分布式多媒体应用平台），附件31
发表时间：2009
发布刊物：中国北京通信系统、网络和应用IASTED国际会议（CSNA2009）
二人合作关系如下：谷新征为论文第三署名人，主要负责分布式多媒体应用软件框架中基于网络的多媒体并行处理和显示同步处理设计的编写；马庆为第四署名人，主要负责高可靠性数据交换的硬件架构设计的编写。